有用但不常用 碳捕捉技術能不能成為減碳好幫手?

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"近年各國開始加強減碳方面的承諾,碳捕捉的技術獲得了空前的重視,雖然前景無限,但長期資金不足與推廣速度緩慢,也讓外界替碳捕捉的有效性打上一個問號——未來碳捕捉真的能成為減碳良方嗎?"

人類工業活動排出大量的二氧化碳。圖片來源:SD-Pictures/ Pixabay

  隨著〈巴黎協定〉設下的減碳目標檢視期限即將到期,聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)在今(2021)年3月3日發布的〈碳捕捉、利用與封存〉技術簡介(Technology Brief- Carbon Capture, Use and Storage)報告中明確指出:大規模運用碳捕捉等技術,已經是能源、工業產業刻不容緩的優先事項。

  如同報告名稱,聯合國不只認為碳捕捉很重要,而是將碳捕捉、利用與封存(CCUS)視為一體化的重要減碳手段。UNECE認為,結構性改革時間已經所剩不多,在區域內燃燒化石燃料仍占發電比例80%的情況下,發展CCUS先能有效幫助產業去碳化,作為暫時性的因應手段以待未來處理碳能源的科技跟上。

  CCUS的技術到底有多重要?國際能源署(IEA)不只高度評價,還認為其有極高的戰略價值。只是一份最新的報告指出,雖然CCUS對達成氣候目標有很高的討論度,但受限於挹注的資金與緩慢的實施速度,CCUS目前的表現差強人意。然而,在技術上如果要達成淨零碳排,CCUS仍然是重要的根基之一。

國際能源總署報告中列出CCUS最可行的各種方式。圖片來源:IEA

 

捕捉碳並儲存 負排放協助達成零碳排

  最常見的CCUS應用方式,是在能源與工業等使用化石燃料之固定大型點源處直接進行二氧化碳的捕捉。常見的捕捉方式有兩種:一是利用石灰或氫氧化鉀與二氧化碳反應產生沉澱進行;另一種是從大氣中直接捕捉儲存。藉由「負排放」的方式,直接抵銷那些無法有效達成零碳排產業的排碳。

  如果不是以現地的方式進行,也可以用管線、船隻、鐵軌和公路運送至其他地方進行使用,或將二氧化碳打入地層中(枯竭油氣井、鹽礦井等),進一步協助排出礦井內的殘餘油氣,現階段的生質能捕捉、利用與儲存(BECCS)技術則已經可以做到在燃燒生質能源時直接進行CCUS。

  現階段,全球約有21處CCUS應用設施,大規模的大多分佈於美國與加拿大(美國占將近一半),每年大約可以捕獲4千萬噸的二氧化碳,有些甚至從1970年代至1980年代就已經開始運作了,可說是「超前部署」,德州的天然氣處理廠甚至已經開始藉由捕捉二氧化碳,提供給當地油氣業者做提高原油採收率技術(EOR)的運用。

能源領域是最可能直接進行碳捕捉的產業。圖片來源:marcinjozwiak/ Pixabay

 

碳捕捉運用進度落後 急起直追來得及嗎?

  事實上,國際能源署早在2009年就已經規劃出CCUS實行的路徑圖,打算在2010年至2020年的10年間發展100個大規模CCUS計畫、每年儲存3億噸二氧化碳以達成氣候目標,最後卻只能儲存4千萬噸,僅實現原計畫的13%;另一方面,針對CCUS的投資也大幅落後其他再生能源科技,僅占全球再生能源投資與技術發展的0.5%。

  不過近年由於各國紛紛加強對氣候的承諾,CCUS的熱度再度升高,2017年後有超過30個新的計畫啟動,雖然美國與歐洲占了多數,澳洲、紐西蘭、中國、韓國與中東也有一些零星的計畫,如果發展順利,儲存的二氧化碳將可突破1.3億噸,而且還可以逐漸跳脫EOR的單調運用方式,朝向多元化發展。

  台灣也搭上這波風潮,台泥將與工研院共同在花蓮打造亞洲最大的碳捕捉實驗室,直接利用技術從大氣中捕捉碳,並加工製成甲烷、甲醇等化學產品,將造成全球暖化的元兇回流到石化、鋼鐵等領域,真正實踐捕捉、儲存、再利用的氣候目標。

 

參考資料:

Technology Brief: Carbon Capture, Use and Storage (CCUS)

UN report calls for scaling-up carbon capture, use and storage

Climate goals virtually impossible w/out carbon capture

Energy Technology Perspectives 2020

Report extract: A new era for CCUS

Innovation in Carbon Capture Technology

台企「轉大人」 減碳是門好生意

 

台達50周年節用厚生倡議:https://delta50.deltaww.com/initiative/

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